功能肉制品的开发现状及发展前景

2021-12-04 11:49张诗泉葛鑫禹张朵朵刘永峰
肉类工业 2021年11期
关键词:钠盐肉制品亚硝酸盐

张诗泉 葛鑫禹 张朵朵 刘永峰

陕西师范大学食品工程与营养科学学院 陕西西安 710062

随着生活水平的提高,人们对饮食与健康关系的了解不断深入,食物的营养性和健康性越来越受到消费者关注,购买健康、营养的食品如功能保健食品成为人们的主流消费趋势。“功能食品”最先由Roberfroid提出,一种食品的某种成分对生物体的功能产生积极作用,其作用被证明是功能性的甚至是健康的,这种食品就可以被认为是功能食品[1]。

肉和肉制品是蛋白质、脂肪、必需氨基酸、矿物质、维生素和其他营养素的重要来源。但是,传统肉及肉制品中通常含有一些对人体健康不利的物质,如饱和脂肪酸、胆固醇、钠盐等。传统肉及肉制品的过量食用与一些慢性疾病的发生有很大的关系,例如心血管疾病[2]、癌症[3]、肥胖[4]和Ⅱ型糖尿病[5]等。随着生活水平的提高、健康意识的加强以及国家大健康产业的不断发展,传统肉及肉制品单纯提供营养已经不能够满足消费者的需求,还需要同时满足感官、营养和保健等多方面的诉求。

功能肉制品具有一般肉类食品的共性,其健康、营养的特性更符合现代消费者的需求,因此功能肉制品开发具有广阔的市场前景。

本文综述了近年来功能肉制品的研究现状,对各类功能肉制品的功能特性及研究进展进行了概述,同时对功能肉制品的发展方向进行了分析,以期为功能性肉制品的开发提供参考。

1 功能肉制品的开发

1.1 低脂肉制品

脂肪是人类能量的主要来源之一,在人体中发挥着重要的生理功能,是人体不可缺少的营养成分。脂肪对肉制品的乳化稳定性、降低蒸煮损失、提供多汁性具有重要作用,脂肪酸的组成也影响着肉制品的风味。研究证明,摄入过多的脂肪可能会导致肥胖等慢性疾病[6]。但减少脂肪会影响肉制品的许多性质,降低消费者的接受度[7]。因此,需研究在降低脂肪的同时又不影响肉制品质量的脂肪替代物。目前常见的脂肪替代方法有:向肉制品中添加膳食纤维、多糖混合体系、蛋白质、植物油等。

膳食纤维与水分和脂肪结合的能力强,具有一定的吸水性和持水性。在肉制品中添加膳食纤维生产低脂肉制品,可以发挥膳食纤维的功能特性,提高产品产量降低成本,改善低脂肉制品的感官品质[8]。王健[9](2010)等以柑橘纤维作为脂肪替代物生产低脂香肠,在添加2%柑橘纤维的香肠中,脂肪含量明显降低,蛋白质含量高于普通香肠,在成品质构及感官评价等方面与普通香肠无显著性差异。宋玉[10](2018)将竹笋膳食纤维和猪皮制备的混合物,替代脂肪制作中式香肠,脂肪含量降低了24.05%。Niu Y[11](2020)等以黑豆衣可溶性膳食纤维、氯化钙、谷氨酰胺转氨酶、明胶为原料,添加到低脂肉丸中,提高了产品蛋白质和钙含量,同时也明显改善了产品外观,降低了硬度和咀嚼性,增加了弹性。菊粉是一种功能性膳食纤维,由D-呋喃果糖聚合而成,菊粉在人体中不能被消化,可以促进结肠中有益菌群的生长繁殖,减少大肠杆菌等有害菌的数量[12]。宋小叶[13](2020)等将菊粉作为脂肪替代品,能够增强低脂羊肉乳化香肠感官品质,产品可接受评分高于普通香肠。以上研究证实向肉制品中添加膳食纤维,能够生产具有良好感官性质和营养保健功能的低脂肉制品。

多糖混合体系被应用于功能肉制品的开发,以替代其中的脂肪[14]。Afshari R[15](2017)等将3.1%菊粉和2.2%α-葡聚糖混合物与菜籽油和橄榄油作为牛肉脂肪替代品,得到含6%牛肉脂肪的汉堡,较传统含12.5%牛肉脂肪的汉堡有更好营养价值、烹饪特性和较低硬度。余仪敏[16](2021)等用0.3%魔芋葡甘聚糖与可得然胶的共混凝胶替换乳化肠66%的脂肪,提高了乳化肠的营养价值和产品质量,并显著延长保质期。

蛋白质可以作为脂肪替代物。血浆蛋白为猪肉副产物,营养成分丰富,富含人体必需氨基酸,同时具有一些功能特性,如乳化性、起泡性、吸水性等。可作为肉类固化剂、结合剂、脂肪替代品,增加产品营养成分[17]。

植物油也作为肉制品中的脂肪替代品。有研究使用橄榄油替代脂肪,开发更健康的低脂肉制品[18]。Öztürk B[19](2020)等将植物油乳化弥补植物脂肪替换动物脂肪所引起肉制品的品质变化。

综上,低脂肉制品的开发往往会影响肉制品的感官品质,达不到消费者预期,所以在功能肉制品开发时,不能只注重功能性而忽视了肉制品作为商品本身的属性。

1.2 低胆固醇肉制品

随着生活水平的提高,人们更加重视控制食品中的胆固醇含量,其与高胆固醇血症、动脉粥样硬化、静脉血栓形成等有着密切的关系[20]。开发具有低胆固醇且风味良好的肉制品有较好的发展前景。目前,低胆固醇肉制品的开发除了减少肉制品中胆固醇的含量,还可以降低胆固醇的生物利用率。

张娜[21](2015)将酵母菌和植物乳杆菌混合加入到肉制品中进行发酵,开发的产品较传统产品有更低胆固醇含量。Pogorzelska-Nowicka E[22](2018)等发现,食用乳酸菌或乳酸菌相关制品可以降低人体血清胆固醇含量,在肉制品中添加共轭亚油酸可以减少低密度脂蛋白中胆固醇的积累;同时在肉制品中添加植物甾醇,其与动物胆固醇相似,可以降低胆固醇在小肠中的吸收。

1.3 低硝酸盐肉制品

肉制品中的硝酸盐、亚硝酸盐具有发色、延长产品货架期、抑菌等作用,在腌肉中可以产生特殊的香味,改善风味,是应用广泛的食品添加剂。但是肉制品中添加的硝酸盐及亚硝酸盐,在一定条件下会形成N-亚硝胺,对人和动物具有致癌、致畸和致突变的危害。目前,还没有一种完全能替代亚硝酸盐的安全添加剂,低硝酸盐肉制品的开发途径主要包括:降低肉制品中亚硝酸盐的使用量、使用天然着色剂替代硝酸盐发色的作用、尝试新型添加剂替换亚硝酸盐的抑菌防腐和抗氧化作用等。

Huang L[23](2020)等以红色素、甜菜红、乳酸链球菌素为发酵剂,完全替代亚硝酸盐,制备无亚硝酸盐肉制品,产品色泽鲜亮、亚硝酸盐残留量低、风味好、保质期长、性能优于添加亚硝酸盐的腌肉。叶阳[24](2021)等利用红曲霉的发色作用,将红曲霉和乳酸菌混合发酵低温猪肉香肠,发现当4.0%红曲霉和5.0%乳酸菌联用时可以替代84.31%亚硝酸盐对低温猪肉火腿肠的发色作用。

天然香辛料提取物对微生物生长和脂肪氧化起到一定的控制作用,在肉制品中添加天然香辛料的提取物,可以延长肉制品的货架期,减少肉制品中硝酸盐的使用量,使肉制品在保留风味的同时更加安全。孙莹[25](2021)等将香辛料提取物添加到黑椒牛肉粒,发现微生物总量得到了很好的抑制,脂肪氧化也得到了一定控制。郑欧阳[26](2021)等将肉桂、丁香、八角3种香辛料进行复配,添加到风干香肠中,可以抑制风干香肠中生物胺的积累,改善其理化和感官品质。添加竹叶提取物、茶多酚、迷迭香提取物、葡萄籽提取物和甘草提取物均能在不同程度降低火腿的亚硝酸盐残留量并提升火腿的抗氧化性[27]。从植物中获取天然活性化合物(如黑胡椒等)替代合成抗氧化剂和硝酸盐以延长肉制品保质期,这些植物提取物可以直接或间接改善肉制品的功能价值,提高肉制品的安全性[28]。

在肉制品生产过程中部分或完全使用亚硝酸盐替代物,减少亚硝酸盐在肉制品中的使用量和残留量,与传统肉制品相比可以有效提高安全性,是功能肉制品开发的一大方向。

1.4 低盐肉制品

钠盐的主要成分是氯化钠,钠离子和氯离子在人体中分别发挥着作用。钠盐在肉制品加工中也有非常重要的作用,添加适量的氯化钠可以提高肉制品的持水力、提高肉制品的稳定性、延长食品货架期等[29]。但是钠盐的摄入可明显升高血压,增加高血压的发病风险[30]。因此在不改变肉制品风味和品质的前提下减少钠盐的添加量,是功能性肉制品开发的又一重点。目前,低盐肉制品的开发主要集中于一些物理技术的应用或者氯化钠替换物等。

超高压作为一种新型的非热加工技术,可以降低肉制品中食盐的添加量,改善肌肉蛋白质的功能特性,在低盐肉制品中有重要应用。张鑫[31](2021)等使用超高压处理低盐牛肉乳化肠,将食盐添加量减少一半,当压力为200MPa时,发现产品感官性质、质构特性均有良好表现。Fulladosa E[32](2009)等对低盐干腌火腿进行超高压处理,发现经过超高压处理过的干腌火腿咸味显著增加,其他风味也有了一定程度的提升。超高压处理肉制品可以在不改变风味前提下减少钠盐的添加量,但使用超高压技术需要满足较多条件,会导致生产成本增加。

钠盐替换物成本较低,使用方便,在低盐食品中有广泛的应用。盐酸盐、乳酸盐、咸味肽等,均有咸味,是常见的钠盐替换物[33]。其中,氯化钾是应用最多的钠盐替代物,氯化钾添加不会影响肉制品中自由水含量和肉制品的保水性[34],且钾盐能够对抗钠盐血压升高作用[30],但是过多使用钾盐则会使肉制品的风味产生负面影响。汤鹏宇[35](2019)等发现不同替代盐会对西式火腿的水分含量、汁液流失、质构及感官造成明显影响,但是对色泽影响很小,而且30%氯化钾添加量较佳,25%的氯化钙添加可以提升西式火腿品质。

乳酸盐除调味外,还具有抑制微生物和抗氧化作用,可以起到抑菌保鲜作用[36]。李鹏飞[37](2020)等将含有乳酸钾的钠盐替代物复合配方应用于萨拉米香肠中,发现复合盐的添加可以降低钠含量,还可以改善由于低盐导致的感官性质变化等问题,最终加速萨拉米香肠的发酵,提高产品质量和安全性。唐悠[38](2017)等采用氯化钾、乳酸钙替代钠盐,发现用26.7%的氯化钾和13.3%的乳酸钙替代部分食盐,咸味无明显差异,得到的风干香猪肉肉质有良好改善。

利用水解蛋白获得咸味肽的费用比较昂贵,从酵母中提取咸味肽是当前的研究热点。Zheng Y[39](2021)等利用超滤、制备液相色谱及感官评价,成功从酵母中分离了5种咸味肽提取物,感官评定确定5种肽都具有咸味,可以用来替代肉制品中的盐,而且不会对肉制品原有风味产生影响,是一种可以深入研究的盐类替换物。

许多天然动植物可以提取出咸味物质,这些天然提取物可以满足消费者安全、健康、营养的饮食理念,具有市场潜力。Lee G H[40](2011)等用水提法对13种植物进行研究,发现从海蓬子、海带和枸杞提取出的粗提物可以作为一种新型食盐替代物,并证明在相同咸度下可以降低57%的氯化钠添加量。

未来低盐肉制品的开发,可以在使用钠盐替代物的同时使用超高压技术,以期实现减少肉制品中钠含量和保持良好的感官性质。

1.5 低饱和脂肪酸肉制品

不饱和脂肪酸在预防心肌梗死、脑梗死和降血脂、动脉硬化等方面具有重要的生理功能,增加肉制品中不饱和脂肪酸的含量可以使肉制品更健康。在肉制品中添加共轭亚油酸是调整肉制品中脂肪酸组成的主要方法。将共轭亚油酸异构体注射到肌肉中,或者直接添加到肉制品中,会改变肉的结构和感官特性[22]。Juárez M[41](2009)等在制作香肠时加入6%~7%的共轭亚油酸,加热后共轭亚油酸的含量保持不变,说明热处理不会降低肉制品中共轭亚油酸的含量。

1.6 天然抗氧化剂肉制品

为了防止肉制品脂肪的氧化酸败,通常往肉制品中添加抗氧化剂、抗菌剂等物质,如抗坏血酸、茶多酚、迷迭香提取物、丁羟基茴香醚、二丁基羟基甲苯和2-叔丁基对苯二酚等。抗氧化剂通过降低局部氧气浓度、清除自由基、络合金属离子、清除过氧化物和阻断脂肪酸败等途径来抑制氧化反应[42]。

精油是从具有抗菌特性的植物中提取的低分子量复杂混合物,精油抗氧化活性与其中存在的萜烯类、萜类、苯丙烷类、醛类、酯类、醇类、酮类等次级代谢物和细菌细胞结构的相互作用有关[43,44]。Khaleque M A[45](2016)等研究表明,添加10%丁香精油可在3d后完全灭活单增李斯特菌,肉桂精油不能有效灭活单增李斯特菌,但是可有效降低肉制品中李斯特菌的菌落数。Da Silveira S M[46](2014)等将一定量月桂叶精油加入到托斯卡纳香肠中,所有嗜中温细菌、嗜冷细菌、大肠杆菌均得到了有效抑制,其中大肠杆菌的抑制尤为明显。

抗氧化剂的添加使肉制品能保持良好的感官品质、理化特性和质构状态,但是用量一定要严格遵循国家标准。天然抗氧化剂安全性高,提倡肉制品中使用从天然、可再生和可持续的植物原料中提取的天然抗氧化剂。

2 功能肉制品的发展前景

随着经济发展,肉和肉制品不仅用来提供必需的营养,而且还被期望赋予预防疾病和保持健康等附加功能,这些需求为肉类工业提供了巨大机遇。在肉制品中添加功能性物质以增加肉制品的功能性,或替换肉制品中不良成分以改善肉制品的安全性和营养性,是目前功能肉制品发展的两个方向。

国内外关于功能肉制品对人体健康益处的研究很少,大多数结论都是基于功能性成分本身对人体有益的事实得出。同时,国内对功能肉制品的宣传仍停留在成分改善层面,如“低脂香肠”、“低硝酸盐健康肉”等。市场上,我国肉制品开发大部分是传统肉制品,功能肉制品在后续的开发及发展中,需加强其对人体健康益处的研究,将多种功能肉制品开发方法联用,开发出安全、多效、营养、健康的功能肉制品。随着功能肉制品发展与市场扩大,要求肉类食品从业人员花费更多努力向消费者宣传功能肉制品的健康益处。

功能肉制品属于大健康食品产业,是传统肉类产业的延伸和升级,是大健康产业的组成部分。据估算,我国大健康产业超8万亿元,居全球第一,其蓬勃发展反映了人民对健康产品的迫切期待[47]。食品从业人员应把握机遇,以营养、健康、多功能的肉制品来壮大健康食品产业,让更多人通过饮食实现国民营养健康水平的提高,为推动我国“有病才就医”向“未病先防治”和“治未病”模式的转变发挥重要作用。

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